劉 波,周浩宇
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息與智能科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
2021年1月編程語(yǔ)言排名第一依舊是C語(yǔ)言,它憑借17.38%的使用率奪得此項(xiàng)殊榮,主要驅(qū)動(dòng)力是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和大量小型智能設(shè)備的廣泛使用。C語(yǔ)言的性能在這些設(shè)備應(yīng)用方面表現(xiàn)十分強(qiáng)勁[1],也導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式人才需求旺盛[2-3]。
為了適應(yīng)時(shí)代需求,滿足企業(yè)需要,教育部對(duì)高等教育方案提出了一系列改革,從2012年印發(fā)《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》[4]到2019年30號(hào)文件論述“深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量”[5],著重強(qiáng)調(diào)高校在堅(jiān)持立德樹(shù)人基礎(chǔ)上,要堅(jiān)持內(nèi)涵式發(fā)展,辦出特色,深化本科教育教學(xué)改革,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者。
高校在這方面進(jìn)行了一系列探索,不斷迎戰(zhàn)一系列挑戰(zhàn),對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科教學(xué)改革方面,從專業(yè)人才培養(yǎng)方案探索[6]、“金?!薄敖鹫n”建設(shè)[7]、校企深度合作[8]到校企協(xié)同育人機(jī)制[9]進(jìn)行了深入研究;本團(tuán)隊(duì)在雙創(chuàng)教育[10-11]、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)[12]等方面也進(jìn)行了一系列探索,特別是與企業(yè)長(zhǎng)年深度合作,取得了一些經(jīng)驗(yàn),提出了“一個(gè)指導(dǎo)中心、兩個(gè)培養(yǎng)梯度、三輪相輔實(shí)踐、一個(gè)展示”的迭代式人才培養(yǎng)方案。
物聯(lián)網(wǎng)工程屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支,更是一個(gè)綜合性交叉學(xué)科,就業(yè)行業(yè)分布廣泛,為了培育這種專業(yè)復(fù)合型人才,面對(duì)當(dāng)前教學(xué)與實(shí)踐中的許多挑戰(zhàn),如缺乏有針對(duì)性的真實(shí)訓(xùn)練案例,構(gòu)建專業(yè)綜合知識(shí)難,尤其缺乏具有相應(yīng)工程背景的師資力量。在校院兩級(jí)組織下,實(shí)施通識(shí)教育+專業(yè)教育+綜合實(shí)踐的三階段人才培養(yǎng)模式,主要采取如下主要措施,如圖1所示。
圖1 三階段人才培養(yǎng)措施
(1)課程改革:主要以企業(yè)人才需求為導(dǎo)向,通過(guò)企業(yè)參與部分教學(xué)活動(dòng),不斷優(yōu)化課程內(nèi)容,即強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要性,也跟蹤當(dāng)前社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生的新知識(shí),兩者合理安排教學(xué)時(shí)間;
(2)精編教學(xué)大綱:從2014年開(kāi)設(shè)本專業(yè)以來(lái),已進(jìn)行了3輪教學(xué)大綱修訂,課程體系更加體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色;
(3)案例教學(xué):借鑒企業(yè)師資培訓(xùn)實(shí)例或利用企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)成果,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單修改,成為比較適用的案例;
(4)需求對(duì)接:主要組織企業(yè)人員講解企業(yè)需求,或進(jìn)入企業(yè),通過(guò)交流了解企業(yè)的需求;
(5)企業(yè)講座:安排企業(yè)工程師進(jìn)行定期的前沿新技術(shù)講座,或組織學(xué)生觀看最新相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)議視頻,也安排有開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)老師介紹自己的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)與成果;
(6)平臺(tái)共享:主要共享相關(guān)合作企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源,讓學(xué)生自學(xué),相應(yīng)老師有開(kāi)發(fā)平臺(tái)的,也可與大家交流學(xué)習(xí);
(7)師資培訓(xùn):當(dāng)前與3個(gè)合作企業(yè)簽訂3年培訓(xùn)協(xié)議,每年至少安排2名老師參與師資培訓(xùn),緩解具有工程背景師資不足的問(wèn)題;
(8)課程實(shí)訓(xùn):每個(gè)學(xué)期都安排合作企業(yè)走入大學(xué)課堂,至少安排1~2個(gè)真實(shí)案例,進(jìn)行1~2周課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn),利用企業(yè)工程師提升學(xué)生動(dòng)手能力;
(9)綜合實(shí)習(xí):這是學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求的關(guān)鍵環(huán)節(jié),專門(mén)安排一學(xué)期在指定企業(yè)或自己找相應(yīng)企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí),并隨時(shí)安排老師進(jìn)行走訪,了解學(xué)生實(shí)習(xí)情況,學(xué)生通過(guò)半年實(shí)習(xí),再通過(guò)畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行成果展示。
為了解決學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的困難,不斷激發(fā)學(xué)習(xí)樂(lè)趣,除和企業(yè)一起不斷迭代教學(xué)案例與教學(xué)內(nèi)容外,也實(shí)施學(xué)習(xí)激勵(lì)三策略,如圖2所示。主要參考對(duì)象為學(xué)生-教師-合作企業(yè),以人才培養(yǎng)方案為指導(dǎo)中心,在混合教學(xué)指導(dǎo)思想下,合理安排教學(xué)課程與創(chuàng)新培養(yǎng)課程,通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)習(xí)三輪輔助實(shí)踐課程,進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生所學(xué)知識(shí),同時(shí)通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、創(chuàng)新比賽、承接企業(yè)項(xiàng)目、吸引風(fēng)險(xiǎn)投資落地,進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí),最終通過(guò)畢業(yè)論文答辯與就業(yè)集中檢驗(yàn)成果。
圖2 人才迭代培養(yǎng)模式
在此過(guò)程中,為了促進(jìn)學(xué)生、教師共同成長(zhǎng),每年寒暑假安排專任教師輪循到企業(yè)參與培訓(xùn),擴(kuò)充物聯(lián)網(wǎng)工程的知識(shí)面,了解前沿技術(shù)知識(shí),掌握最新開(kāi)發(fā)方法等,當(dāng)前本專業(yè)簽訂合作企業(yè)有6家。
為了更好地實(shí)施此人才培養(yǎng)模式,在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)大力支持下,主要采取如下措施:
(1)強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新,夯實(shí)基礎(chǔ)條件
除鼓勵(lì)學(xué)生打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、全面發(fā)展外,更鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)研究,積極為高校研究領(lǐng)域輸出優(yōu)質(zhì)生源,在總結(jié)前面幾年評(píng)分策略基礎(chǔ)上,對(duì)推免生標(biāo)準(zhǔn)不斷進(jìn)行迭代,更注重科技創(chuàng)新的質(zhì)量與效果,見(jiàn)表1所列。
表1 推免生評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
隨著推免生指標(biāo)越來(lái)越多,學(xué)生主動(dòng)參照此條件,有目標(biāo)地努力學(xué)習(xí)、實(shí)踐,將自己塑造成復(fù)合型人才。
(2)課程前后知識(shí)的迭代
為了讓學(xué)生全面了解本專業(yè)開(kāi)辦的本質(zhì),盡快掌握嵌入式開(kāi)發(fā)方法,與合作企業(yè)一道,改進(jìn)傳統(tǒng)授課內(nèi)容與模式,在授課內(nèi)容中串插實(shí)踐內(nèi)容,并與課程內(nèi)容前后銜接,見(jiàn)表2所列,在各學(xué)期添加嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐內(nèi)容。
表2 各學(xué)期課程迭代講授內(nèi)容
在此過(guò)程中,合作企業(yè)人員與任課教師多次交流,了解學(xué)生已修知識(shí)、需再修哪些知識(shí)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)如何掌控等。
當(dāng)前實(shí)踐課程內(nèi)容,大致安排如下:大一新生掌握KRobot開(kāi)發(fā),了解嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程;大二再系統(tǒng)學(xué)習(xí)STM32開(kāi)發(fā)、ARM A53、ARM A72、FPGA等開(kāi)發(fā),并與上位機(jī)Web開(kāi)發(fā)結(jié)合,利用相應(yīng)開(kāi)發(fā)工具(Intellij IDEA、MySQL、Keil、GCC、UML、Git/Gitee、Maven等),逐步迭代形成完整的物聯(lián)網(wǎng)工程開(kāi)發(fā)思維。
(3)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室人員迭代
在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)院鼓勵(lì)老師發(fā)揮創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的引導(dǎo)作用,在實(shí)驗(yàn)條件允許下,盡量開(kāi)辦創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo),當(dāng)前本專業(yè)開(kāi)辦的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)有“機(jī)器人”“農(nóng)村應(yīng)急廣播”“校園智慧廣播”“安全用電”“農(nóng)村村務(wù)管理”“四軸飛行器”“環(huán)境監(jiān)控”“FPGA開(kāi)發(fā)”等,形成定期匯報(bào)、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)、高低年級(jí)傳幫帶等制度,定期組織學(xué)生參與全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng),學(xué)生創(chuàng)新熱情高漲。
(4)教師工程領(lǐng)域知識(shí)的迭代
由于大多專任教師很少有到企業(yè)長(zhǎng)期工作的經(jīng)驗(yàn),項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)不足,則必然制約課堂內(nèi)容的生動(dòng)講授,同時(shí)由于信息類專業(yè)知識(shí)更新快,也需要隨時(shí)了解當(dāng)前社會(huì)需求與企業(yè)活動(dòng)。因此利用寒暑假,組織教師更新知識(shí)是非常必要的,在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,每學(xué)期安排2~4名教師進(jìn)入合作企業(yè)短期學(xué)習(xí)。
本專業(yè)從2014年開(kāi)始招生以來(lái),已畢業(yè)了3屆,還有4屆在讀,通過(guò)對(duì)學(xué)生發(fā)表論文、創(chuàng)新比賽、申請(qǐng)軟件著作權(quán)、專利等,以及教師參加培訓(xùn)人數(shù)、發(fā)表教改論文等方面進(jìn)行效果評(píng)價(jià),學(xué)生成果見(jiàn)表3所列,教師成果見(jiàn)表4所列??上驳氖菍W(xué)生發(fā)表了3篇EI論文,并有2個(gè)發(fā)明專利獲得授權(quán)。
表3 各年級(jí)成果表
表4 教師發(fā)表教改論文與培訓(xùn)次數(shù)
2019年12月31日,本校公布2018—2019學(xué)年本科教學(xué)質(zhì)量報(bào)告[13],現(xiàn)列出本學(xué)院工科專業(yè)對(duì)比,見(jiàn)表5、表6所列。
表5 本學(xué)院工科生2019畢業(yè)率
表6 本學(xué)院工科生2019學(xué)位授予率、就業(yè)率
截止2020年7月1日,在疫情特殊時(shí)期,本專業(yè)就業(yè)人數(shù)與就業(yè)率依舊堅(jiān)挺,見(jiàn)表7所列,說(shuō)明本專業(yè)經(jīng)過(guò)多年的校企協(xié)同育人,效果還是比較明顯的。
表7 本學(xué)院工科生2020畢業(yè)率
隨著智能設(shè)備的廣泛使用,給物聯(lián)網(wǎng)工程人才提供了許多施展抱負(fù)的空間,但要培養(yǎng)出合格的人才,離不開(kāi)學(xué)生-老師-企業(yè)持續(xù)不斷的協(xié)調(diào)以及合理的知識(shí)迭代引導(dǎo),說(shuō)明校企產(chǎn)教協(xié)同共育是個(gè)不錯(cuò)的選擇,既解決教學(xué)師資不足的問(wèn)題,又可以拓展學(xué)生工程視野,再結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng),不斷迭代教學(xué)成效,提升學(xué)生實(shí)踐能力,通過(guò)4年多的探索,學(xué)生成果印證了這種思路的正確性。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2021年10期